分布式光纖振動傳感系統(tǒng)設(shè)計——Sagnac改進(jìn)型結(jié)構(gòu)設(shè)計研究.pdf

1、分布式光纖傳感技術(shù)是應(yīng)用光纖應(yīng)變特性進(jìn)行測量的技術(shù),在飛行器、輸油管道泄漏監(jiān)測、軍用民用安防等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本論文主要研究了分布式光纖振動傳感器,在基本Sagnac結(jié)構(gòu)傳感器進(jìn)行詳細(xì)理論分析基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)型Sagnac分布式光纖振動傳感器設(shè)計:雙Sagnac環(huán)結(jié)構(gòu)的分布式光纖振動傳感系統(tǒng)、Mach-Zehnder和Sagnac混合型分布式光纖傳感系統(tǒng)、含有光纖延遲環(huán)的Sagnac分布式光纖振動傳感系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容有:
　

2、　(1)提出了雙Sagnac環(huán)形結(jié)構(gòu)光纖分布式振動傳感系統(tǒng)模型,進(jìn)行了PGC相位生成載波解調(diào)的Matlab-Simulink仿真;研究了PGC解調(diào)中低通濾波器截止頻率的選取依據(jù)(即LPF截止頻率與載波頻率、探測信號頻率的關(guān)系);研究了不同幅度探測信號解調(diào)信號,當(dāng)探測信號過大時,解調(diào)出的信號會發(fā)生變形;研究了頻率不同的探測信號的解調(diào)波形圖;進(jìn)行了存在多點(diǎn)振動時系統(tǒng)的定位分析及仿真;搭建傳感系統(tǒng)進(jìn)行了實驗驗證,實驗結(jié)果趨向理論值。
　

3、　(2)基于光纖振動應(yīng)變理論,建立了長距離直線結(jié)構(gòu)Mach-Zehnder和Sagnac混合型分布式光纖振動傳感系統(tǒng)模型,分析了系統(tǒng)定位精確度;研究了延遲光纖長度和傳感光纖長度對第一個零點(diǎn)頻率(The First Null Frequency)的影響;研究了存在多點(diǎn)振動時,系統(tǒng)的定位特性分析;對系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了實驗驗證,結(jié)果表明,實驗結(jié)果與理論值一致。
　　(3)建立了含有光纖延遲環(huán)的Sagnac分布式振動光纖傳感系統(tǒng)模型;對Sag